JPS6334837Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、円筒状ワークの内面を回転砥石で研
削する内面研削盤において砥石を往復移動させる
砥石往復動装置に関し、特に、砥石径の減少変化
によるワークの円筒度の低下を補償する対策に関
するものである。

（従来技術） 一般に、円柱状砥石を回転させながら軸方向に
前後に往復移動させて円筒状ワークの中心孔内面
を研削する内面研削盤においては、砥石が砥石軸
の先端に片持ちされているため、研削時にワーク
との面圧により砥石がワークの軸心側に押しやら
れて砥石軸が撓み、この状態での研削によりワー
クの中心孔が手前側（砥石の後退端側）から奥側
（同前進端側）に向かつて小径になるテーパ状に
加工されてしまい、その結果、ワークに所定の円
筒度が得られないという問題がある。

この問題の解決のために、従来、上記の研削時
の砥石軸の撓みを予め見越して、該砥石軸が撓ん
だ状態では砥石の軸心がワークの軸心と平行にな
るように砥石軸とワークとのなす角度を調整する
いわゆるスイベル調整が行われている（例えば実
開昭54−49684号公報参照）。

ところが、上記スイベル調整は通常、砥石の磨
耗量が少なく、その径が大きい使用初期の状態に
合せて行われているため、多数のワークの研削に
より砥石が磨耗してその径が小さくなり、それに
伴い砥石の切れ味が上昇して砥石軸の撓み度が当
初の見込み値よりも小さくなつたときには、上記
砥石の軸心とワークの軸心との平行度が狂つてし
まい、その結果、ワークの中心孔が今度は手前側
から奥側に向つて大径になるテーパ状になつて、
やはりワークの円筒度が低下するという問題が生
じる。

（考案の目的） 本考案の目的は、上記した内面研削盤において
その砥石の往復移動を適切にコントロールするこ
とにより、砥石径の減少変化に伴つて生じるワー
ク内面手前側の研削不足を自動的に補償するよう
にし、よつて砥石径の変化に拘らず安定してワー
クの円筒度の向上維持を図ることにある。

（考案の構成） 上記目的の達成のため、本考案の構成は、先端
に砥石が装着された砥石軸を回転駆動可能に支持
する砥石台と、ワークを保持して回転駆動するワ
ーク台と、上記砥石台をベース上で上記砥石軸方
向に前後に往復移動させる砥石往復駆動装置とを
基本的に備え、さらに、上記砥石の径を直接また
は間接的に検出する砥石径検出器と、該砥石径検
出器の出力に基づき砥石径の減少に応じてワーク
加工部すなわち中心孔内面の砥石台側ストローク
端での砥石停止時間が長くなるように上記砥石台
往復駆動装置を制御する制御装置とを加えたもの
である。

このことにより、砥石の磨耗によりその径が減
少すると、それに伴つて砥石をワーク内面の手前
側部分で長く停止させて、該ワーク内面の手前側
部分を他の部分よりも多く時間をかけて研削する
ようにしたものである。

（考案の効果） したがつて、本考案によれば、内面研削盤の砥
石の往復移動範囲においてそのワーク手前側部分
での停止時間が砥石径の減少に応じて長くなり、
ワーク内面の手前側部が他の部分よりも重点的に
研削されるので、砥石の磨耗による砥石径の変化
に拘らず常に安定してワークの円筒度を向上させ
ることができ、内面研削盤の性能向上に寄与する
ことができるという実用上優れた効果を有するも
のである。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図および第２図において、１は内面研削盤
のベースであつて、該ベース１上の一側部には砥
石台２がベース１の長手方向（第１図で左右方
向）に前後に往復移動可能に支持され、該砥石台
２の上面には砥石台２の移動方向と同方向に延び
る砥石軸３がホイールヘツド４を介して回転自在
に支承され、該砥石軸３は図示していない砥石回
転駆動装置に駆動連結されている。また上記砥石
軸３の先端には円柱状の砥石５が装着されてお
り、砥石回転駆動装置により砥石５を高速回転さ
せるようにしている。

一方、上記ベース１上の他側部にはワーク台６
がワーク台送り移動装置７によつて上記砥石台２
の移動方向と直角な方向（第１図で上下方向）に
送り移動可能に支持され、該ワーク台６の上面に
は所定位置にワークヘツド８が取り付けられ、該
ワークヘツド８にはベアリングのアウターレース
等内部に中心孔W₁を有する円筒状のワークＷが
その軸心を上記砥石軸３とほぼ平行に配置せしめ
て回転自在に保持され、該ワークＷにはワーク回
転駆動装置（図示せず）が駆動連結されており、
ワーク回転駆動装置の作動によりワークＷをその
軸心回りに、すなわち上記砥石軸３とほぼ平行な
回転中心をもつて低速回転させるようにしてい
る。

また、上記砥石台２下方のベース１上面には砥
石台２の移動方向と平行に延びる油圧式のインデ
ツクスシリンダ９が固定され、該インデツクスシ
リンダ９のピストンロツド９ａは砥石台２下面の
後端部に取り付けた、砥石台２をベース１上で砥
石軸３方向に前後に往復移動させる砥石台往復駆
動装置としての電気油圧サーボモータ１３を介し
て砥石台２に連結されている。また、上記インデ
ツクスシリンダ９の各油圧室９ｂ，９ｃは電磁式
油圧切換弁１０を介して油圧ポンプ１１および油
タンク１２に連通されており、油圧切換弁１０を
切り換えてインデツクスシリンダ９を伸縮作動さ
せることにより、砥石台２をベース１上で砥石軸
３方向に前後に往復移動させて砥石５をワークＷ
に対して早送り、早戻しするようにしている。

上記油圧サーボモータ１３は、第３図に拡大詳
示するように、側部の一端に圧油供給口１４ａ
が、同略中央部に戻り油口１４ｂがそれぞれ開口
された密閉円筒状のシリンダケース１４と、該シ
リンダケース１４内を上記圧油供給口１４ａに連
通する第１油圧室５と第２油圧室１６とに区画せ
しめてシリンダケース１４内に摺動可能に嵌装さ
れ、シリンダケース１４の一端閉塞部を気密状に
貫通するロツド部１７ｂを有するとともに、ピス
トン部１７ａに上記第２油圧室１６側に開放され
た中心孔１７ｃを有し、該中心孔１７ｃ側壁の所
定位置に上記第１油圧室１５に連通する第１ポー
ト１７ｄ、戻り油口１４ｂに連通する第２ポート
１７ｅおよび第２油圧室１６に連通する第３ポー
ト１７ｆがそれぞれ開設されたピストン１７と、
該ピストン１７の中心孔１７ｃ内に摺動可能にか
つ回転不能に嵌装され、中心に軸方向に貫通する
ねじ孔１８ａを有するとともに、外周に上記ピス
トン１７の第１および第２ポート１７ｄ，１７ｅ
を開閉してそれぞれ第３ポート１７ｆとの連通を
制御する第１および第２弁部１８ｂ，１８ｃを有
するスプール１８と、シリンダケース１４の他端
閉塞部に摺動可能に貫通支持され、外周に上記ス
プール１８のねじ孔１８ａと螺合する雄ねじ部１
９ａを有するねじ棒１９と、シリンダケース１４
の他端に一体に固定され、上記ねじ棒１９の端部
を回転一体に支持する出力軸２０ａを有し、パル
ス信号の入力によりねじ棒１９を正逆方向に回転
駆動する電気パルスモータ２０とを備えてなる。
そして、上記圧油供給口１４ａは上記油圧ポンプ
１１に、戻り油口１４ｂは油タンク１２にそれぞ
れ連通され、また、シリンダケース１４は上記砥
石台２に、ピストン１７のロツド部１７ｂ先端は
上記インデツクスシリンダ９のピストンロツド９
ａ先端にそれぞれ取り付けられており、電気パル
スモータ２０を作動させてスプール１８を図で左
右方向に移動させ、第１および第２油圧室１５，
１６内の各油圧を調整してピストン１７をシリン
ダケース１４に対して出没させることにより、砥
石台５をベース１上で砥石軸３方向に前後に往復
移動させるようにしている。

すなわち、スプール１８の第１弁部１８ｂがピ
ストン１７の第１ポート１７ｄを、第２弁部１８
ｃが第２ポート１７ｅをそれぞれ閉じた中立状態
から、電気パルスモータ２０の作動によりスプー
ル１８が第３図左方向に移動してその第１弁部１
８ｂがピストン１７の第１ポート１７ｄを開く
と、第１および第３ポート１７ｄ，１７ｆ同士が
連通して第１油圧室１５内の圧油が第２油圧室１
６に導入され、両油圧室１５，１６でのピストン
１７の受圧面積の差によつてピストン１７がシリ
ンダケース１４から突出移動することにより、サ
ーボモータ１３がインデツクスシリンダ９を押し
ながら伸張して砥石台２が後退し、この後退は上
記ピストン１７の移動により上記スプール１８の
第１弁部１８ｂがピストン１７の第１ポート１７
ｄを閉じると停止する。一方、上記中立状態から
スプール１８が逆に第３図右方向に移動してその
第２弁部１８ｃがピストン１７の第２ポート１７
ｅを開くと、上記第２および第３ポート１７ｅ，
１７ｆ同士が連通して第２油圧室１６内の圧油が
油タンク１２に排出され、該第２油圧室１６内の
油圧の低下によつてピストン１７がシリンダケー
ス１４内に没入移動することにより、サーボモー
タ１３がインデツクスシリンダ９を引きながら収
縮して砥石台２が前進し、この前進はピストン１
７の移動により上記スプール１８の第２弁部１８
ｃがピストン１７の第２ポート１７ｅを閉じると
停止し、以上によつて砥石台２を前後に往復移動
させるものである。

さらに、第１図に示すように、上記ワーク台６
の砥石台２側縁部には、所定数のワークＷ，Ｗ，
…を研削する毎に砥石５の切れ味を回復させるべ
くその外周研削面を砥直し（ドレツシング）する
ドレツサ２１が取り付けられている。また、上記
ベース１においてワーク台６の砥石台２と反対側
縁部に対応する所定位置には、ワーク台６の移動
量を測定することにより砥石５の外径Ｄを間接的
に検出するポテンシヨメータよりなる砥石径検出
器２２が取り付けられている。すなわち、該砥石
径検出器２２は、砥石５が研削により磨耗してそ
の外径Ｄが減少するのに伴い、砥石５の砥直し時
のドレツサ２１の位置が砥石５の軸心側に変位す
るのを測定することにより、砥石５の外径Ｄを間
接的に検出するものである。

また、２３は上記砥石径検出器２２の出力に基
づいて上記電気油圧サーボモータ１３（砥石台往
復駆動装置）を制御する制御装置であつて、該制
御装置２３は、第５図に詳示するように、砥石径
検出器２２からの出力信号すなわち砥石径信号を
受けて該砥石径信号に対応した、ワークＷの砥石
台２側ストローク端での砥石５の停止時間（タリ
ー時間）を修正するための送りパルス信号を発生
する送りパルス発生器２４と、該送りパルス発生
器２４からの送りパルス信号を受けて該送りパル
ス信号に対応した往復移動制御信号（オシレート
制御信号）を電気油圧サーボモータ１３の電気パ
ルスモータ２０に出力するオシレートモータ制御
器２５とからなり、砥石径検出器２２の出力に基
づき砥石５の外径Ｄが小さくなるのに応じてその
往復移動範囲のうちのワークＷ加工部（中心孔
W₁内面）の砥石台２側ストローク端すなわち後
退端での停止時間が第４図実線から破線へ移る如
く長くなるように電気油圧サーボモータ１３を制
御するように構成されている。

次に、上記実施例の作動について説明するに、
砥石５の外径Ｄが比較的大きいときの砥石台２上
の砥石軸３とワーク台６上のワークＷとの位置関
係は、ワーク台送り移動装置７の作動によつて砥
石５をワークＷの中心孔W₁内面に研削時と同じ
面圧で押し付けることにより砥石軸３がワークＷ
の軸心側に撓んだ状態では、砥石５の軸心がワー
クＷの軸心と平行になるように設定されている。

この状態で砥石５およびワークＷをそれぞれ所
定回転数で回転させ、この回転砥石５を上記回転
するワークＷの中心孔W₁内面に押し付けながら
電気油圧サーボモータ１３を、そのスプール１８
を電気パルスモータ２０により移動させることに
よつて伸縮作動させると、この電気油圧サーボモ
ータ１３の伸縮作動に伴つて砥石台２がインデツ
クスシリンダ９に対して所定のストロークで前後
に往復移動し、この砥石台２の移動に伴つて砥石
５は回転すると同時に前後に往復移動し、このこ
とによつてワークＷの中心孔W₁内面が研削加工
される。

その際、上記ワークＷと砥石５との間の面圧を
受けて砥石軸３がワークＷの軸心側に撓みながら
研削が行われるが、このように砥石軸３が撓んで
も上記の如く砥石５の軸心がワークＷの軸心と平
行になるように調整されているので、研削の進行
に伴つてワークＷの中心孔W₁は手前側（砥石５
の後退端側）から奥側（同前進端側）に向かつて
小径となるテーパ状になることなく直円筒形状に
加工され、よつてワークＷの円筒度を向上させる
ことができる。

そして、このような研削を複数のワークＷ，
Ｗ，…に対して行うことにより砥石５の外周研削
面が目詰まりしてその切れ味が低下すると、該切
れ味を回復させる目的で砥石５の外周研削面がド
レツサ２１によつて砥直しされ、この砥直しの後
ワークＷの研削が続行される。

この場合、上記の如きワークＷに対する研削と
ドレツサ２１による砥直しとの繰返しにより砥石
５の外周研削面が磨耗して砥石５の外径Ｄが減少
し、それに伴い研削時の砥石軸３の撓み度が小さ
くなつて砥石５の軸心とワークＷの軸心との平行
度が変化し、この影響を受けてワークＷの中心孔
W₁は手前側から奥側に向つて大径となるテーパ
状に研削されようとする。しかし、本実施例で
は、砥石径検出器２２が上記砥石５の外径Ｄの減
少を、砥直し時のドレツサ２１の砥石５軸心側へ
の変位に伴うワーク台６の移動変化量として検出
してその減少量に対応した出力信号を発し、この
砥石径検出器２２からの出力信号を受けた制御装
置２３が砥石停止時間修正用の制御信号を電気油
圧サーボモータ１３の電気パルスモータ２０に出
力することにより、該電気油圧サーボモータ１３
のスプール１８の移動範囲のうちピストン１７に
おける没入側（第３図で右側）に移動停止した時
の停止時間が長くなるように変化し、この変化に
伴いピストン１７がシリンダケース１４に没入停
止した状態、すなわちサーボモータ１３が収縮端
位置に停止した状態が以前よりも長く保たれてワ
ークＷ加工部の砥石台２側ストローク端（後退
端）での砥石５の停止時間が長くなるように補正
される。この砥石５の後退端位置での停止時間の
補正により、研削時、ワークＷの中心孔W₁内面
のうちその手前側部分での研削時間が奥側部分よ
りも長くなつて該手前側部分が重点的に研削され
ることになり、その結果、砥石５の外径Ｄ変化に
よつて砥石軸３の撓み度が減少しているにも拘ら
ずワークＷの中心孔W₁内面を軸心と平行に研削
することができ、よつてワークＷの円筒度の向上
を維持することができることになる。

尚、上記実施例では砥石５の外径Ｄを、ドレツ
サ２１の砥石５砥直し時の変位量によつて間接的
に検出するようにしたが、ワークＷの研削加工数
によつて間接的に検出するようにしてもよい。ま
た、直接に砥石５の外径Ｄを検出するようにして
もよいのは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
全体平面図、第２図は要部正面図、第３図は電気
油圧サーボモータの拡大縦断面図、第４図は砥石
の後退端位置での停止時間の変化を示す説明図、
第５図は制御装置のブロツク図である。 １……ベース、２……砥石台、３……砥石軸、
５……砥石、６……ワーク台、１３……電気油圧
サーボモータ、１７……ピストン、１８……スプ
ール、２０……電気パルスモータ、２１……ドレ
ツサ、２２……砥石径検出器、２３……制御装
置、Ｗ……ワーク、W₁……中心孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転駆動される砥石をその軸方向に往復移動さ
   せながらワークの内面を研削する内面研削盤の砥
   石往復動装置であつて、先端に砥石が装着された
   砥石軸を回転駆動可能に支持する砥石台と、ワー
   クを保持して回転駆動するワーク台と、上記砥石
   台をベース上で上記砥石軸方向に往復移動させる
   砥石台往復駆動装置と、上記砥石の径を検出する
   砥石径検出器と、該砥石径検出器の出力に基づき
   砥石径が小さくなるのに応じてワーク加工部の砥
   石台側ストローク端での砥石停止時間が長くなる
   ように上記砥石台往復駆動装置を制御する制御装
   置とを備えてなることを特徴とする内面研削盤の
   砥石往復動装置。